Przeszłość geologiczna

Geologia jest nauką, która na podstawie układu i budowy warstw skalnych odtwarza dzieje Ziemi. Badania geologiczne pozwalają cofnąć się do najodleglejszej przeszłości. Dzięki nim można poznać historię określonego terenu na długo przed pojawieniem się na nim człowieka. Jest ona bardzo ciekawa, mimo, że ze związanymi z nią „dokumentami” rzadko możemy się spotkać bezpośrednio. W większości przypadków spoczywają w głębi skorupy ziemskiej, tylko w niektórych miejscach pojawiają się na powierzchni. Ich poznanie pozwala lepiej poznać teraźniejszość - wyjaśnia ukształtowanie terenu, przebieg sieci wodnej, występowanie bogactw mineralnych.

Ziemia jako planeta powstała około 4,6 miliarda lat temu. Utworzyła się z gazowo-pyłowej materii, skupionej w formie dysku, wirującego wokół młodego Słońca. Ruch wirowy powodował zderzenia cząstek prowadzące do ich skupiania się w coraz większe bryły, aż do powstania planetozymali –obiektów o średnicy około 1000 kilometrów, przypominających dzisiejsze planetoidy. Ich zderzenia doprowadziły z kolei do uformowania planet. Zderzenia te nie tylko zwiększały masę obiektów, ale i dostarczały energii podnoszącej ich temperaturę.

W efekcie Ziemia, w początkowym etapie swego istnienia, była ognistą kulą płynnej magmy. Stopniowe ochładzanie doprowadziło do grawitacyjnego przemieszczenia pierwiastków, cięższe – żelazo i nikiel – opadły w głąb, tworząc późniejsze jądro, lżejsze – krzem, sód, wapń – pozostały na powierzchni stając się składnikami skał. Proces ten trwał około 100 milionów lat i zakończył się powstaniem litosfery – skorupy ziemskiej, hydrosfery i atmosfery. Około 4,2 miliarda lat temu pojawiły się pierwsze organizmy żywe - bakterie z grupy sinic. Przed 3,8 miliarda lat wykształciły się organizmy zdolne do fotosyntezy – glony. Od 2,5 miliarda lat znane są pierwsze organizmy wielokomórkowe. Dalszy ich rozwój doprowadził do ogromnego zróżnicowania form żywych przed około 600 milionami lat, w okresie nazywanym w paleontologii „kambryjską eksplozją życia”. Najstarsze zachowane skały liczą około 3,8 miliarda lat. Występują na Grenlandii, w południowej Afryce i Australii. W Polsce najstarsze są gnejsy Gór Sowich w Sudetach. Liczą one około 3 miliardów lat.

Możliwa do odtworzenia geologiczna przeszłość terenu gminy sięga ery prekambryjskiej (ponad 600 milionów lat temu). Z tych czasów pochodzą skały zalegające na głębokości około 1300 m pod dzisiejszą powierzchnią. Obszar gminy był wtedy pokryty morzem dzielącym ówczesną Europę na dwie części. Wypełniało ono rozległą geosynklinę – zapadlisko tektoniczne oddzielające od siebie płytę wschodnioeuropejską i platformę zachodnioeuropejską. Jej pozostałością jest tzw. strefa Teisseyre'a-Tornquista, przebiegająca przez Polskę od okolic Koszalina po Krasnystaw. Wpływające do tego morza rzeki znosiły z otaczających je lądów piaski i żwiry. Powstały z nich piaskowce kwarcytowe i zlepieńce. Dzisiaj na powierzchni występują w Górach Świętokrzyskich i okolicach Sandomierza. Życie w tym morzu było bardzo ubogie, reprezentowane głównie przez bakterie z grupy sinic. Ich pozostałości zachowały się w postaci stromatolitów – kulistych utworów o cienkich warstewkach przyrostowych, zbudowanych z węglanu wapnia.

Skały z następnych epok występują fragmentarycznie, co świadczy o burzliwych wydarzeniach geologicznych. Era paleozoiczna obejmująca 6 okresów, rozpoczęła się około 590 milionów lat temu i trwała około 365 milionów lat. Wszystkie lądy tworzyły jeden kontynent, zwany Pangeą. W środkowym kambrze zaczyna się jego rozpad i powolna wędrówka poszczególnych kontynentów ku biegunom. Całą Polskę pokrywało wówczas morze. W okresie tym następuje gwałtowny rozwój życia. W morzach pojawiają się przodkowie wszystkich dzisiejszych grup zwierząt. Żyły w nim gąbki, ramienionogi z rodzaju Lingula, mięczaki, pierwotne kręgowce. Skamieniałości przewodnie tego okresu to trylobity - stawonogi o trójdzielnym pancerzu. Około 490 milionów lat temu, na przełomie kambru i syluru, rozpoczyna się orogeneza sandomierska (jedna z faz hercyńskiej). Była ona skutkiem połączenia rozdzielonych części Europy. Geosynklina wtedy zanikła a zgromadzone na jej dnie osady zostały wydźwignięte w postaci łańcucha górskiego Sandomirydów. Ciągnął się on od dzisiejszych Gór Świętokrzyskich aż po Dobrudżę w Rumunii. Jego pozostałością są Góry Pieprzowe pod Sandomierzem i Pasmo Łysogórskie. Obszar gminy stał się wtedy południowo-zachodnim wybrzeżem morza, którego rozmiary i głębokość znacznie się zmniejszyły. Najbardziej charakterystycznymi przedstawicielami fauny tego okresu były graptolity –- przodkowie kręgowców, ramienionogi, głowonogi (Ortoceras) i koralowce (Amphipora) oraz ryby pancerne. Ich skamieniałości powszechnie występują w Górach Świętokrzyskich a na naszym terenie w krzemieniach osadów lodowcowych. Na lądach pojawiają się pierwsze rośliny - psylofity. W sylurze dochodzi także do kolizji Ameryki i Europy. W jej wyniku powstał ląd zwany Laurentią i rozpoczęła się orogeneza kaledońska. Wypiętrzyła ona Góry Świętokrzyskie i część Sudetów.

Kolejny okres – dewoński nie przynosi większych zmian. Teren gminy nadal zajmuje miejsce na wybrzeżu morskim. Takie położenie nie sprzyja powstawaniu osadów mogących przekształcić się w skały toteż i z tego okresu nie ma ich w podłożu. Dewon był jednak ważnym okresem dla rozwoju życia na naszej planecie. W morzach następuje szybki rozwój nowych form. Pojawiły się ryby właściwe, dalej rozwijają się ramienionogi, mięczaki i koralowce. Wtedy też rozpoczęło się intensywne zasiedlanie lądów. Psylofity rozwijają się w paprotniki, na ląd wychodzą pierwsze zwierzęta - skorpiony, pająki i przodkowie płazów (Ichtiostega). 345 milionów lat temu rozpoczął się okres karboński zwany również węglowym. To czasy intensywnego rozwoju roślin zarodnikowych - przede wszystkim paproci, skrzypów i widłaków. W ciepłym klimacie (Europa leżała wtedy w okolicach równika), wykształciły one drzewiaste formy dochodzące do kilku metrów wysokości. Z ich szczątków powstały pokłady węgla kamiennego Wyżyny Śląskiej i Lubelskiej. Krainy te były wówczas płytkimi zatokami morskimi, w których gromadziły się części roślin. Pod wpływem czasu i ciśnienia, w środowisku bez powietrza przekształciły się w węgiel, w którym ich odciski dość często występują. Na lądach tego okresu królowały owady – najbardziej znane są olbrzymie ważki o rozpiętości skrzydeł do 1 m. Pospolicie występowały także pajęczaki a z innych grup zwierząt pojawili się przodkowie gadów. W ostatnim okresie paleozoiku – permie, na lądach występują już drzewa iglaste. W morzach rozwijają się gady i amonity. W tym czasie miała także miejsce orogeneza hercyńska. Była następstwem ponownego połączenia wszystkich kontynentów. W jej wyniku utworzyły się Sudety jako góry zrębowe a Góry Świętokrzyskie uległy ponownemu wypiętrzeniu. Teren Polski stał się lądem o suchym, pustynnym klimacie.

W erze mezozoicznej trwającej od 225 do 65 milionów lat temu, morza wielokrotnie zmieniały poziom i zasięg. Obszar gminy też zmieniał swój charakter – na zmianę był dnem morza i jego wybrzeżem. Podczas rozwoju mórz w zbiorniku gromadziły się osady, po wycofaniu się morza były niszczone w warunkach lądowych. Te zmiany środowiska spowodowane były przez gwałtowne procesy wulkaniczne, uruchomione przez orogenezę hercyńską oraz początkową fazę nowej – alpejskiej. Intensywność wulkanizmu potwierdzają warstwy bazaltów i porfirów w okolicach Krzeszowic pod Krakowem. Erę mezozoiczną często nazywa się okresem dinozaurów. Ich gigantyczne postacie najłatwiej trafiają do wyobraźni i pamięci, ale oprócz nich żyło wtedy także wiele innych form. W morzach rozwijały się ryby, należące do głowonogów amonity, ramienionogi – spiryfery, małże, jeżowce. Pospolite były rekiny i morskie gady – plezjozaury i ichtiozaury. W powietrzu poruszały się pterozaury – gady latające. Na lądach oprócz licznych gadów żyły ptaki (Archeopteryx) i pierwsze ssaki. Typowe skały powstające w tym okresie to wapienie. Najczęściej występują w Górach Świętokrzyskich.

Kolejny okres – trzeciorzęd – obejmuje czas od 65 do ok.2 milionów lat temu. Na teren dzisiejszej Kotliny Sandomierskiej a więc i na obszar gminy wkroczyło morze pontyjskie. Było ono odnogą Oceanu Tetydy, dzielącego Europę od Afryki i przez południową Azję ciągnącego się na wschód. Fauna tego morza zbliżona była do dzisiejszej. Składała się z różnych gatunków ryb, rekinów i płaszczek, ślimaków i małży. Największy rozkwit przeżywały wtedy otwornice - niewielkie zwierzątka o krzemionkowych skorupkach, często spotykane jako skamieniałości. Na lądach żyły liczne gatunki gadów, ptaków i ssaków. Rzeki spływające z okolicznych terenów znosiły do morza iły, piaski i żwiry, które uległy przekształceniu w skałę. Często transportowały także kawałki drewna – często znajdowane na terenie gminy w postaci skamieniałej. Pod koniec okresu nastąpiło maksimum orogenezy alpejskiej. Intensywne ruchy górotwórcze przekształcały powierzchnię, jedne tereny ulegały wyniesieniu, inne przekształcały się w zapadliska. Około 5 milionów lat temu morze wyschło, pozostawiając po sobie złoża bogactw mineralnych: sól kamienną, siarkę, gips, anhydryt, alabaster, wapienie. Pod koniec okresu zaczyna się kształtować zapadlisko na przedpolu Karpat – dzisiejsza dolina Wisłoka. Pozostałością tego okresu są także pokłady węgla brunatnego w okolicach Konina i Bełchatowa.

Czwartorzęd rozpoczął się około 2 milionów lat temu. W tym okresie na środkową Europę kilkakrotnie nasuwał się lodowiec. Pod wpływem zmian klimatycznych i ochłodzenia, masy lodu ze Skandynawii wędrowały na południe. Pierwsze zlodowacenia zaczęły się około 900 tysięcy lat temu, jednak ich ślady uległy zniszczeniu przez następne powroty lądolodu. Największy zasięg terytorialny miało zlodowacenie krakowskie zwane także południowo-polskim (w nomenklaturze międzynarodowej Mindel). Rozpoczęło się około 480 tysięcy lat temu i trwało 100 tysięcy lat. Pod lodową pokrywą znalazł się wówczas teren całej gminy. Grubość tej pokrywy dochodziła do trzech kilometrów. Przez czas pobytu lodowca panowały tu arktyczne warunki lodowej pustyni. Około 380 tysięcy lat temu klimat zaczął się stopniowo ocieplać. Lodowiec odsuwał się na północ pozostawiając na opuszczonym terenie olbrzymie ilości piasku, żwiru i głazów narzutowych. Uwolnił też ogromne masy wody, które spływając na wschód wymywały te osady, powoli „sprzątając” teren. Podczas ciepłego interglacjału na obszary uwolnione spod lodu stopniowo powracała roślinność i zwierzęta. Jednak około 285 tysięcy lat temu wskazówka klimatyczna odwróciła się o 180 o. Klimat zaczął się ochładzać, lodowiec znów ruszył na południe. Tym razem dotarł do linii Gór Świętokrzyskich a okres ten nosi nazwę zlodowacenia środkowo-polskiego (Riss). Zlodowacenie to, trwające również około 100 tysięcy lat wywarło największy wpływ na tutejszy krajobraz. Wtedy powstały typowe dla tego terenu piaszczyste wydmy tworzone z wywiewanego z przedpola lodowca piasku. Materiał drobniejszy, w postaci pyłów, był transportowany jeszcze dalej i utworzył pokrywy lessowe okolic Przemyśla. W następnym okresie ciepłym, trwającym od 180 do 120 tysięcy lat temu warunki klimatyczne były nawet korzystniejsze niż obecnie. Analiza pyłków roślinnych potwierdza obecność wielu gatunków ciepłolubnych. Zmieniła się także sieć rzeczna - Wisła, korzystając z wolnej drogi popłynęła na północ i na wysokości Warszawy skręcała na zachód tworząc Pradolinę Warszawską. Wtedy też w Europie pojawiają się neandertalczycy. Okres ciepły był jednak stosunkowo krótki. Rozpoczęło się kolejne zlodowacenie, bałtyckie (Würm), obejmujące okres od 120 do 10 tysięcy lat temu. Lodowiec dotarł wówczas na Pojezierza. Na ukształtowanie naszych terenów praktycznie nie miał już wpływu, jednak spowodował tu wykształcenie środowiska tundrowego. Dominowała w nim roślinność porostowa, mchy, niskie trawy i karłowate drzewa wierzby. Fauna składała się z gatunków zimnolubnych takich jak: mamut, nosorożec włochaty, niedźwiedź jaskiniowy, renifer, pardwa, leming. Pod koniec tego zlodowacenia w Europie pojawili się kromaniończycy – ludzie współcześni. 10 tysięcy lat temu rozpoczyna się kolejne ocieplenie, zapoczątkowujące okres zwany holocenem, trwający do dzisiaj. Warunki klimatyczne, geograficzne i przyrodnicze coraz bardziej upodabniały się do dzisiejszych. Tundra ustąpiła miejsca lasom i laso-stepom, w ślad za nową roślinnością pojawiły się nowe gatunki zwierząt. Fauna zimnolubna wycofała się na północ (renifera zastąpił jeleń, pardwę – kuropatwa, zająca bielaka – zając szarak). Charakterystyczne dla plejstocenu olbrzymy, takie jak mamut i nosorożec włochaty, wyginęły, przy znacznym udziale człowieka. Pojawiły się także gatunki typowe dla środowiska leśnego – dzik, żubr, tur, czy leśno-stepowego, np. dziki koń. Z okresu lodowcowego, na terenie gminy pozostała nie tylko rzeźba terenu i sieć rzeczna, ale także liczne szczątki plejstoceńskich zwierząt i roślin. W żwirowiskach Wisłoka znaleźć można kości i zęby mamuta, fragmenty ciosów popularnie zwane kłami, w żelazistych konkrecjach (rudzie darniowej) występują pozostałości roślin, najczęściej orzechów leszczyny.